#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <unordered_map>
#include <ctime>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <cstdlib>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <cassert>

using namespace std;

typedef void (*functor)();

vector<functor> functors; // 方法集合
// for bug
unordered_map<uint32_t, string> info;

void f1()
{
    cout << "这是一个处理日志的任务，执行的进程 ID [" << getpid() << "]"
         << "执行时间是[" << time(nullptr) << "]\n" << endl;
}

void f2()
{
    cout << "这是一个备份数据的任务，执行的进程 ID [" << getpid() << "]"
         << "执行时间是[" << time(nullptr) << "]\n" << endl;
}

void f3()
{
    cout << "这是一个处理网络连接的任务，执行的进程 ID [" << getpid() << "]"
         << "执行时间是[" << time(nullptr) << "]\n" << endl;
}

void loadFunctor()
{
    info.insert({functors.size(), "处理日志的任务"});
    functors.push_back(f1);

    info.insert({functors.size(), "备份数据的任务"});
    functors.push_back(f2);

    info.insert({functors.size(), "处理网络连接的任务"});
    functors.push_back(f3);
}

// int32_t: 进程pid，int32_t: 该进程对应的管道写端fd 
typedef std::pair<int32_t , int32_t> elem;
int processNum = 5;

void work(int blockFd)
{
    cout << "进程[" << getpid() << "]" << "开始工作" << endl;
    // 子进程核心工作的代码
    while(true)
    {
        // a.阻塞等待 b.获取任务信息
        uint32_t operatorCode = 0;
        ssize_t s = read(blockFd, &operatorCode, sizeof(uint32_t));
        if(s == 0)
        {
            break;
        }
        assert(s == sizeof(uint32_t));
        (void)s;

        // c.处理任务
        if(operatorCode < functors.size())
        {
            functors[operatorCode]();
        }
    }
    cout << "进程[" << getpid() << "]" << "结束工作" << endl;
}

// [子进程的pid，子进程的管道fd]
void balanceSendTask(const vector<elem>& processFds)
{
    srand((long long)time(nullptr));
    while(true)
    {
        sleep(1);
        // 选择一个进程，选择进程是随机的，没有压着一个进程给任务
        // 较为均匀的将任务给所有的子进程 -- 负载均衡
        uint32_t pick = rand() % processFds.size();

        // 选择一个任务
        uint32_t task = rand() % functors.size();
        
        // 把任务给一个指定的进程
        write(processFds[pick].second, &task, sizeof(task));

        // 打印对应的提示信息
        cout << "父进程指派任务->" << info[task] << "给进程: " << processFds[pick].first << "编号: " << pick << endl;
    }   
}

int main()
{
    loadFunctor();
    vector<elem> assignMap;
    // 创建processNum个进程
    for(int i = 0; i < processNum; ++i)
    {
        // 定义保存管道fd的对象
        int pipefd[2] = { 0 };
        // 创建管道
        pipe(pipefd);
        // 创建子进程
        pid_t id = fork();
        if(id == 0)
        {
            // 子进程读取，r -> pipefd[0]
            close(pipefd[1]);
            // 子进程执行
            work(pipefd[0]);
            exit(0);
        }
        // 父进程做的事情
        close(pipefd[0]);
        elem e(id, pipefd[1]);
        assignMap.push_back(e);
    }
    cout << "create all process success!" << std::endl;
    // 父进程派发任务
    balanceSendTask(assignMap);

    // 回收资源
    for(int i = 0; i < processNum; ++i)
    {
        if(waitpid(assignMap[i].first, nullptr, 0) > 0)
        {
            cout << "wait for: pid=" << assignMap[i].first << "wait success!"
            << "number: " << i << std::endl;
        }
        close(assignMap[i].second);
    }

    return 0;
}

// int main()
// {
//     // 0.加载任务列表
//     loadFunctor();

//     // 1.创建管道
//     int pipefd[2] = {0};
//     if (pipe(pipefd) != 0)
//     {
//         cerr << "pipe error" << endl;
//         return 1;
//     }

//     // 2.创建子进程
//     pid_t id = fork();
//     if (id < 0)
//     {
//         cerr << "fork error" << endl;
//         return 2;
//     }
//     else if (id == 0)
//     {
//         // 3.关闭不需要的文件fd
//         // child--read
//         close(pipefd[1]);
//         // 4.业务处理
//         while (true)
//         {
//             uint32_t operatorType = 0;
//             // 如果有数据，就读取，如果没有数据，就阻塞等待，等待任务的到来
//             ssize_t s = read(pipefd[0], &operatorType, sizeof(uint32_t));
//             if(s == 0)
//             {
//                 cout << "子进程退出了" << endl;
//                 break;
//             }
//             assert(s == sizeof(uint32_t));
//             // assert断言，是编译有效的（debug 模式）
//             // release 模式，断言就没有了
//             // 一旦断言没有了，s变量就是只被定义了，没有被使用，release模式中，可能会有warning
//             (void)s;

//             if (operatorType < functors.size())
//             {
//                 functors[operatorType]();
//             }
//             else
//             {
//                 cerr << "bug operatorTyped = " << operatorType << std::endl;
//                 ;
//             }
//         }

//         close(pipefd[0]);
//         exit(0);
//     }
//     else
//     {
//         srand((long long)time(nullptr));
//         // 3.关闭不需要的文件fd
//         // parent--write
//         close(pipefd[0]);
//         // 4.指派任务
//         int num = functors.size();
//         int cnt = 10;
//         while (cnt--)
//         {
//             // 5.形成任务码
//             uint32_t commandCode = rand() % num;
//             std::cout << "父进程指派任务完成，任务是: " << info[commandCode] << "任务的编号是: " << cnt <<std::endl;
//             // 向指定的进程下达执行任务的操作
//             write(pipefd[1], &commandCode, sizeof(uint32_t));
//             sleep(1);
//         }
//         close(pipefd[1]);

//         pid_t res = waitpid(id, nullptr, 0);
//         if(res)
//         {
//             cout << "wait success" << endl;
//         }
//     }

//     return 0;
// }

// int main()
// {
//     int pipefd[2] = { 0 };
//     if(pipe(pipefd) != 0)
//     {
//         cerr << "pipe error" << endl;
//         return 1;
//     }

//     // 2.创建子进程
//     pid_t id = fork();
//     if(id < 0)
//     {
//         cerr << "fork error" << endl;
//         return 2;
//     }
//     else if(id == 0)
//     {
//         // child
//         // 子进程进行读取，子进程就应该关掉写端
//         close(pipefd[1]);
//         #define NUM 1024
//         char buffer[NUM];
//         while(true)
//         {
//             cout << "时间戳: " << (uint64_t)time(nullptr) << endl;

//             memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
//             ssize_t s = read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer) - 1);
//             if(s > 0)
//             {
//                 // 读取成功
//                 buffer[s] = '\0';
//                 cout << "子进程收到消息，内容是：" << buffer << endl;
//             }
//             else if(s == 0)
//             {
//                 cout << "父进程写完了，子进程也退出了" << endl;
//                 break;
//             }
//             else
//             {

//             }
//         }
//         exit(0);
//     }
//     else
//     {
//         // parent
//         // 父进程进行写入，父进程就应该关掉读端
//         close(pipefd[0]);
//         const char *msg = "子进程好，我是父进程，这次发送的信息编号是：";
//         int cnt = 0;
//         while(cnt < 5)
//         {
//             char sendBuffer[1024];
//             sprintf(sendBuffer, "%s : %d", msg, cnt);

//             write(pipefd[1], sendBuffer, strlen(sendBuffer));
//             sleep(1);
//             cnt++;
//         }
//         close(pipefd[1]);
//         cout << "父进程写完了" << endl;
//     }

//     pid_t res = waitpid(id, nullptr, 0);
//     if(res > 0)
//     {
//         cout << "等待子进程成功" << endl;
//     }

//     // cout << "fd[0]: " << pipefd[0] << endl;
//     // cout << "fd[1]: " << pipefd[1] << endl;

//     return 0;
// }